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本文利用北京325米气象铁塔作为观测平台,分别在2000年和2002年夏季对北京主要大气污染物臭氧及其前体物氮氧化物和气象要素的同步观测。通过对观测资料详尽的分析研究,研究了气象要素与污染物浓度垂直分布的相互关系,估计污染物的湍流输送通量,给出了北京近地层污染物的湍流通量,获得城市近地层中O3及其主要前体物NOx垂直分布变化规律。 研究结果表明:首先,边界层内存在明显的O3浓度垂直差异,白天差异较小,夜晚差异较大。正午前后,垂直方向上多层观测高度比较,120米的高度层存在O3浓度的最大值。夜晚则由于大气处于稳定边界层,湍流混合较弱,低层NO等还原物质难以向上输送,化学消耗减弱,280米处O3可维持较高的浓度值。臭氧浓度日变化与温度日变化呈明显正相关,且有1~2小时滞后。白天午后臭氧超标严重,极大值可超过国家三级标准1.5-2.5倍,臭氧日平均累积超过国家二级标准的时间为3.6小时,这表明北京北郊地区夏季白天低层大气中臭氧污染较为严重。 其次,8米和120米两层,白天(10:00~16:00时)O3浓度与[NO2/NO]的比值在晴朗天气下,呈显著的线性关系,即可达到简单的光化学稳定态。8米这一层的比值为2~4,120米高度层的比值为3~5,与数值模式理论模拟结果所得的数值相差较大。进一步分析发现,风速对O3浓度与[NO2/NO]比值达到光化学稳定态影响不大,而单一风向是有利于O3浓度与[NO2/NO]比值达到化学稳定态的。 最后,稳定度Ri在低层以中性态据多,不稳定态次之,稳定 摘 要态最少,且振幅较小,在-5叶 间变化;而在高层以不稳定态据多,稳定态次之,中性层结最少,振幅较大,在一ongo间变化。03湍流输送通量都呈单峰变化,白天在03前体物和局地光化学反应共同的作用。从而造成在 120m左右处 0。污染最大。